金矿尾矿及废水中氰化物的处理研究进展

金矿尾矿及废水中氰化物的处理研究进展

摘要：金矿开发期间形成的含氢尾矿，成为了当今迫切需要解决的环境问题，

不但要提出科学的处理方法，而且还需要加强对该机制方面的研究。本文详细介

绍了氰化物在金矿尾矿的常规处理技术，并讨论了氰化物的常规处理技术和新的

处理技术，望能有一定的参考价值。

关键词：金矿尾矿；废水；氰化物；处理研究；进展

前言：1890世界上第一个氰化提金厂在非洲诞生，并逐渐在世界各地传播，

并成为了现代黄金主要提取方法的标志。一方面，这种方法的应用使黄金的产量

得到了增加，同时，这也会使环境的污染更加严重。此外需要按照现在节能环保

的具体要求，深入研究使用氰化法处理金属尾矿及废水，意义很重大。

1氰化物的常规处理技术

1.1沉淀法

沉淀法主要使用不溶性盐，并根据溶液成分分离的原理进行操作。而硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁等通常使用的沉淀剂。在特有的处理过程中，要在废水中一定

量的沉淀剂，在自由状态下的氰化物就会沉淀，过滤后的氰化物废液和沉淀物被

分离出来，然后使用硫酸对沉淀进行处理可以得到氰化氢气；最后用碱溶液吸收

沉淀物，就会生成较高浓度的氰化物溶液。在进行含氰废水的高浓度处理中可以

使用氰化物溶液沉淀法。若浓度较低，其处理效果就会降低。在实际应用中，沉

淀法和Fenton试剂结合起来使用会在一定程度上降低游离氢离子的浓度，并且经过处理后的废水完全可以直接进行排放。

1.2 微生物法

微生物处理法与物理处理和化学处理法对比，最明显的优势是与天然氨氮相比，其处理成本更低，处理速度更快。根据有关研究可知，微生物在氰化物中的

作用机理是首先使氰化物向氨氮进行转化，随即在实现硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的

转化。另外，一些微生物可以氧化硫氰酸盐和氰化物，可是，由于氰化物具有毒性，微生物在使用前应被驯化。这种方法在国外已被广泛使用，并已在商业应用

中实施。对于高浓度含氰废水来说，应对高效菌株进行筛选，如有必要，应结合

如臭氧-微生物降解等除氰工艺。

1.3氧化法

含氰化物废水的氧化处理是常见的。而ClO-2，臭氧，次氯酸盐，过氧化氢是

常用的氧化剂。在实际处理中，先对废水中的酸度和碱度进行调整，并最好让pH 值小于11，然后将氧化剂加入其中，经过30分钟的搅拌后，99％的氰化物能够

被去除，最后使pH值小于9，CN-浓度小于0.5毫克/升，可以正常排放。例如过

氧化氢，通常适用于pH值为9～11的废水，在常温强狂下，铜离子被用作为氧

化氰化物的催化剂，使得氰酸根离子产生。最后，经过水解，铵离子和碳酸根离

子被有效生成。而试剂昂贵，腐蚀性强，易分解都是过氧化氢的使用缺点，无论

是运输还是使用都会有很大的危险性。又如，在含氰废水中使用臭氧的优点是，

可以避免二次污染，并且处理相对简单，其缺点是只有在低浓度含氰废水中才可

以使用，而且电能的耗费会很大，有较高的投资成本。

其化学反应式如下所示：

CN - +O 3 →CNO - +O 2 ，SCN - +0 3 +H 2 O→CN - +H 2 SO 4 ，2CNO -+3O 3 +H 2

O→2HCO - 3 +3O 2 +N 2

1.4酸化回收法

低成本，药剂的种类繁多是酸化回收法的优点，并且在处理的过程中，废水

中的金、银、铜、锌和亚铁氰化物可以通过沉淀而分离，并回收利用。缺点是低

浓度含氰废水中不适用，会增加一定的处理成本; 如果外部气温比较低，应首先

加热废水，如果对硫酸的含量有严格的要求，则需要使用其他方法进行处理，HCN是酸化回收的常用试剂。整个过程主要包括三步：一是HCN气体吸收; 二是HCN的挥发; 第三是废水形成酸化。废水中的碱可以通过非氧化性酸的加入实现

中和，导致氰化物发生水解，之后，铅，锌，铜，铁都将形成沉淀。此外，主要

使用四维负压吹脱反应器来对3R-O回收技术进行，首先对产生的氰化氢气体进

行吸收，然后氰化钠溶液形成，并对硫氰酸盐进行氧化，最后对废水中的氰化物

实行进一步的回收。从而降低COD的指数，最后回收利用其中有价值的物质。

1.5离子交换法

离子交换法可以促进交换剂和溶液的交换，达到组分分离的效果。通过对含

氰废水的研究，水中含有很多的金属氰化物络合物，阴离子交换树脂对络合物的

吸附能力是氢离子的4倍。具体而言，当一个金属离子被吸附时，四个CNˉ被同

时吸附，由此提高CNˉ的吸附效率。实际应用表明，由于不同金属氰化物络合物

的离子交换树脂的亲和性不同，铜氰化物络合物的吸附量高于氰化锌络合物，这

表明相关人员能够把CNˉ转换为向亲和力较强的金属络合物。

离子交换法的缺点在于它受解吸过程的限制并沉淀和沉积在树脂表面上，这

显着降低了树脂的能力并且也增加了加工成本。基于此，在处理过程中需要关注

几个方面：首先，新功能树脂的开发后需要具有高解吸能力和高选择性; 第二，

对废水中的技术离子进行预处理，使其成为能够容易解吸的络合物，最终使沉淀

物的形成得到降低，改善了树脂的功能；第三，对不同种类树脂的解吸能力、吸

附能力详细进行分析。有必要的话，可以综合应用各种树脂。

2氰化物的新型处理技术

2.1催化吸附法分析

纳米二氧化钛作为催化吸附法常用的基本原料，在硅藻土上进行负载后，制

备成二氧化硅和二氧化钛的复合吸附材料。孔容积大，比表面积大是此材料的特点，而且具有很高的催化活性和吸附性，不但对废水中的氢根离子进行催化分解，还可以对铜离子实现有效的吸附。

2.2沉淀-电吸附法分析

沉淀-电吸附法，将适量的硫酸锌沉淀剂加入废水中，有效的去除水中的CN-，锌，铜铁氰化等离子。其次，将稀硫酸加入沉淀物中然后生成Zn，接着对HCN

进行吸收和再利用，在回收Cu时使用氨水。Zn [Fe（CN）6]是气固体残留物的主

要组成部分。最后，以煤基电极材料作为阴极和阳极，对电压进行适当的调整，

使电吸附处理能够顺利完成，最终实现综合处理的目标，这个方法不但成本低，

而且其应用价值喝高。

2.3次氯酸钠氧化-活性炭吸附法分析

在中国云南某一个金矿的床中，通过利用次氯酸钠氧化-活性炭吸附法，实施

了部分氧化反应和两步完全氧化反应。让反应时间在15分钟以内，废水用次氯

酸钠氧化后，将游离态氰离子的含量从45毫克每升降低到0.19毫克每升，然后

实施活性炭吸附，最终让氰化物离子浓度降低到0.05mg / L以下，完全符合工业

用水和生活饮用水的规范标准。

结束语：